量子密碼技術,量子密碼技術的分類,量子密碼技術參數(shù)指標等
量子密碼學簡介量子密碼學是當代密碼理論研究的一個新領域，近年來在密碼理論研究中逐漸熱門起來。量子密碼學的思想最早是由二十世紀６０年代末美國人ＳｔｅｐｈｅｎＷｉｅｓｎｅｒ在一份手稿中首先提出的，后來美國ＩＢＭ公司ＴｈｏｍａｓＪ．Ｗａｓｔｏｎ研究中心的ＣｈａｒｌｅｓＨ．Ｂｅｎｎｅｔｔ與加拿大蒙特利爾大學的ＧｉｌｌｅｓＢｒａｓｓａｒｄ受其思想影響在１９８２年美洲密碼學會上發(fā)表了第一篇論文，１９８４年提出提出了量子密碼協(xié)議，現(xiàn)在被通稱為ＢＢ８４協(xié)議，并于１９８９年制作了一臺原型樣機。后來，英國防衛(wèi)研究署、瑞士日內(nèi)瓦大學、英國電信實驗室和美國國家實驗室分別進行了類似的研究，在光纖中做了量子保密通信試驗傳輸距離達Ｎ２０多公里，誤碼率逐步下降，最低可以降至１．２％。
量子密碼學的基本思路是利用光子傳送密鑰信息。量子物理學的理論表明，每個光子都具有一個特定的線偏振特性（無論電場是水平振動還是垂直振動）和一個圓偏振特性（無論電場的方向是左旋還是右旋）。根據(jù)測不準原理，不能同時測定光子的線偏振和圓偏振特性，當精確測定其中一個特性時，必然是另一個特性完全隨機化。
利用這一特性，發(fā)送方和接收方便可以通過公開信道協(xié)商任何第三方無法竊聽的隨機密鑰序列。發(fā)送方將隨機選定的線偏振和圓偏振光子發(fā)送給接收方，而接收方獨立地并隨機地選定測試坐標測定接收到的光子，接收方正確測得的大約只占一半。接著接收方向發(fā)送方公稚測試坐標，同時發(fā)送方告訴接收方哪些是正確的，哪些是錯誤的，雙方保留正確的，就可達到真正安全的分配隨機密鑰，其他任何第三方都無從知曉，這種傳輸叫做“量子傳輸”。利用量子信道傳送密鑰具有很高的安全性。因為第三方對光子的任何測定嘗試會改變量子的偏振特性，從而造成接收者產(chǎn)生２５％的測試誤差，將上述保留的正確位置的比特進行比較，每個比特都含有７５％的可能，竊聽者可以竊聽而不被發(fā)現(xiàn)。比較１００個比特，則不被發(fā)現(xiàn)的可能性降到３．１０１３左右，也即此時一定能發(fā)現(xiàn)存在竊聽。所以竊聽者要想不改變密鑰信息的內(nèi)容，逃過收、發(fā)雙方的眼睛而竊取密鑰是根本不可能的。一旦發(fā)現(xiàn)密鑰被竊取，雙方可以丟棄收到的信息重新進行密鑰分配。
作為當代密碼體制的一個新概念，量子密碼學已從純理論階段發(fā)展到試驗階段，但離實用還有一些重要的工作要做，特別是在實際通信環(huán)境中，敵方的攻擊是多種多樣的。例如斷斷續(xù)續(xù)地竊聽密鑰信息，就有可能使正常的收發(fā)雙方無法暈子密碼技術的前沿跟蹤與研究最終完成隨機密鑰的分配工作。因此研究實用的量子密碼體制是今后的主要研究內(nèi)容。
